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锚索桩的工作原理和关键施工工序的控制 何涛马 波 (四川路桥建设股份有限公司公路工程分公司) 【摘要】随着高速公路建设的迅猛发展，西部地区的高速公路逐渐向山区延伸，对高边坡稳定采 用预应力锚索技术深层锚同岩体边坡将比较普遍。本文结合绵广高速公路IlK合同段的施工，对锚索 桩预应力锚索的工作原理及基本设计原则和关键施工工序控制作一些简要介绍。 【关键词】预应力锚索工作原理施工工序控制 1．应力锚索的工作原理 圈1 I．I锚索桩设计示意图 锚索桩是高挖方路段为了减少对原状土体的破坏和减少挖方数量，保护耕地面积和 保护生态环境而设计的一种特殊挡防结构。是抗滑桩和预应力锚索的力学性与经济性的 有机组合，主要解决破裂面至土体临空面(桩内侧面)之间破裂土体的稳定。其作用原理 是：依靠对锚索的张拉预应力F，用锚具锁定在桩身上，锚索产生的反作用力F7通过桩身 传递到破裂土体，使破裂土体在外力作用下稳定。锚索预应力一头靠锚固段承受，一头靠 桩身承受，中间穿过破裂土体。 216 1 2预应力锚索分锚固段、自由段和张拉段 1．2．1锚固段 锚固段为锚索通过破裂面伸入稳定土体内的孔段，靠砂浆与钢绞线的粘结，砂浆与孔 壁的粘结，使孔周稳定岩体成为承受预应力的载体。 1．2．2自由段 自由段是锚索穿过被稳定破裂土体，连接锚固段和张拉段的索体部分(孔段)。自由 段锚索钢绞线要能自由伸缩，通过对锚索的张拉，使自由段钢绞线产生弹性变形，从而产 生预应力传递到锚固段。 1．2．3张拉段 是锚索实现张拉和锁定的部位，包括斜托、钢垫板、锚具、封头的桩身外侧面部分。是锚 囱段反力的承载体。通过对锚索的锁定，使自由段钢绞线的弹性变形不能释放，锚索产生反 作用力通过桩身传递到破裂土体，使破裂土体两侧受压，从而保证破裂土体的稳定性。 2预应力锚索的设计原则 采用预应力锚索设计步骤如下图： 匦莲垂ii圃一匿熏亟墓l巫ji鲴一匿碧玉酒园一 广匦妥强 一障丽韧上障丽硐 L——————————’————，预应力张拉值|lj间距和排数f l_————————————J 『l确定锚固段I I位置及长度I 圈2 2．1滑动面的确定 通过地质勘探、钻探及测绘，由试验或查工程地质手册确定土体的粘结力C和内摩 擦角甲，用土坡稳定分析和横断面设计推算土体主轴断面破裂面。 2．2计算破裂土体重量w W=V×r V——破裂土体体积 r——土体容重 2．3计算破裂土体下滑力F F2KWsina——Wcosatgtp——CI K--安全系数 K≥1．1 A——滑动面倾角 217 I——滑动面长度 2，4确定锚固力和预应力张拉值 根据土体下滑力，锚固单位长度破裂土体所需锚固力Pt： Pt=F／[sin(a+p)tg‘；D+cos(a+p)] 式中8为锚索下倾角，一般10。-30。为宜。 由于预应力张拉结束时及其后会有松弛，施加预应力张拉值应大于设计锚固力Pt， 以弥补预应力损失值。预应力损失比例视滑体性质和施工工艺而定，一般取15％～ 25％。预应力张拉值T=(1+15％)Pt～(1十25％)Pt 2 5确定锚索的结构和锚